XX供水工程初步设计报告

目录1.总论81.1项目名称、业主及建设地点.81.2设计依据及基础资料和采用设计标准.81.1.1设计依据.81.2.2基础资料 .91.2.3采用设计标准 .91.3设计范围及内容.111.3.1设计范围 .111.3.2设计内容 .112.概况132.1城市概况.132.2自然条件.152.2.1气象 .152.2.2地形、地貌.152.2.3水文资料 .162.2.4工程地质 .16精品资料2.2.5地震 .162.3供水现状及存在问题.172.3.1供水现状.172.3.2存在问题.173. 需水量预测及建设规模的确定193.1总体规划摘要.193.2预测基础数据.193.2.1设计年限 .193.2.1规划人口 .193.3需水量预测 .203.4建设规模的确定.214. 工程目标224.1设计规模目标.224.2设计内容及实施年限目标.224.2.1设计内容 .224.2.2实施年限目标 .224.3水量、水质、水压目标.225. 取水工程设计245.1水源 .245.2水量 .245.3取水井设计 .255.4原水输水管道设计.255.4.1设计原则 .255.4.2管材 .265.4.3管道设计 .266. 净水工程设计286.1净水工艺流程.286.2净水厂枢纽设计.286.3净水工艺选择.296.4构筑物设计 .32配水井 .32穿孔旋流絮凝池.33斜管沉淀池.33虹吸滤池 .33清水池 .34加药间 .346.5净水厂总体布置.356.5.1厂区平面布置.356.5.2厂区竖向设计.366.5.3厂区道路设计.366.5.4厂区管道设计.376.6建筑设计.386.6.1设计内容 .386.6.2建筑标准 .386.6.3设计概况 .386.6.4装修标准 .396.7结构设计.396.7.1设计水准 .396.7.2场地位置及地形地貌.396.7.3场地地质概述.406.7.4场地水文地质条件.406.7.5场地地层的地震效应.416.7.6岩土工程分析与评价.416.7.7基础设计及地基处理.416.7.8结构主要材料 .426.7.9主要建 (构)筑物结构设计.425.7.10抗震设计 .436.8电气设计.447. 输水干管及管网设计467.1配水干管走向设计.467.2管网设计.467.2.1设计规模 .467.2.2管网平差计算.477.2.2.1计算水量 .477.2.2.2系数取定 .477.2.2.3管网简化 .477.2.2.4节点流量分配.477.2.2.5水头损失计算公式.477.2.2.6服务水头 .477.2.2.7管径的确定.477.2.2.8计算工况 .487.2.3配水系统 .487.3管网上的闸门布置设计.497.4管网消防水量设计.497.5管网上的消火栓布置设计.507.6管材的选择比较.507.7其它 .528. 工程节能549. 管理机构与定员编制559.1管理机构.559.2定员编制.579.3项目管理.5710. 环境保护和劳动安全保护5810.1环境保护.5810.1.1原水输水管道环境保护必须符合的标准5810.1.2环境现状及保护措施.5910.1.3重力原水输水管道运行管理的安全要求6010.1.4加药间的安全要求.6010.2劳动安全卫生及消防.6010.2.1设计依据 .6010.2.2主要危害因素分析.6110.2.3安全卫生防范措施.6310.2.4消防 .6610.2.5事故处理 .6810.2.6其它 .6810.3施工中的环境保护.6811. 工程建设投资、资金筹措及实施年限7111.1工程建设投资.7111.2资金筹措.7111.3实施年限.7112. 下阶段施工图设计所需资料7313. 主要设备清单7413.1取水部分主要工艺设备表.7413.2净水厂主要工艺设备表.7413.3净水厂电器及自控设备表.7513.4配水管网主要工艺设备表.7613.5主要化验设备表.7714. 附件资料781. 总论1.1 项目名称、业主及建设地点项目名称： xx 县 xx 城区供水系统改扩建工程项目业主： xx 县发展计划局项目地点： xx 县 xx 城区1.2 设计依据及基础资料和采用设计标准1.1.1 设计依据(1) 湖北省 xx 县发展计划局下达的设计委托书2004 年 10 月(2) 湖北省 xx 县发展计划局与我院签订的建设工程设计合同2004 年 10 月(3) 湖北省发展和改革委员会 省发展改革委关于xx 县 xx 城区给水系统改造工程可行性研究报告的批复可研及其批复文内容如下：该工程的建设规模为水源工程2.8 万吨/日，净水厂扩建 1 万吨/日，配水管网为 2.8 万吨/日。原则同意以九子渠调节池为供水水源，在现有的厂址处进行供水工程的扩建。取水方式为取水头直接由调节池取水，原水采用一条全长 4112 米的 dn700pe管道重力输送到净水厂。同意采用管式静态混合器穿孔旋流絮凝池斜管沉淀池重力式无阀滤池加氯消毒的水处理工艺。本次扩建共新增dn100dn500配水管道总长 9497 。该项目的总投资为3152.50万元，其中工程费用2302.66万元，其它费用 414.29万元，预备费 284.00万元，铺底流动资金28.56万元，资金筹措方案为企业自筹3152.50万元。1.2.2 基础资料(1) xx 县 xx 城区给水系统改扩建工程可行性研究报告；(2) xx 县城区总体规划 (19962010) 及图册；(3) 原水输水管线1:500 地形图；(4) xx 县 xx 城区 1:1000 地形图；(5) xx 县自来水厂 1:500 地形图；(6) 中华人民共和国取水许可证；(7) 湖北省宜昌市水文水资源勘测局xx 水文站提供的九子溪站水文资料；(8) xx 县人民政府下发的建设项目选址意见书。1.2.3 采用设计标准城市给水工程规划规范(gb50282-99)城市工程管线综合规划规范(gb50289-98)室外给水设计规范1997 年版(gbjl3-86)生活饮用水卫生标准(gb5749-85)地表水环境质量标准(ghzbl-1999)生活饮用水水源水质标准(cj3020-93)城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准(cjj41-91)建筑给水排水设计规范(gbj15-88)城市防洪工程设计规范(cjj50-92)泵站设计规范(gb/t50265-97)供水水文地质勘察规范(gbj27-88)厂矿道路设计规范(gbj22-87)工业企业设计卫生标准(tj36-79)建筑结构荷载规范(gbj50009-2000)水工混凝土结构设计规范(sl/t191-96)给水排水工程构筑物结构设计规范(gb50069-2002)给水排水工程管道结构设计规范(gb50332-2002)砌体结构设计规范(gb50003-2001)建筑结构荷载规范(gb50009-2001)建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)建筑地基处理技术规范(gbj79-2002)混凝土结构设计规范(gb50010-2002)给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程(cecs 137:2002)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(cecs 138:2002)建筑设计防火规范(gbjl6-87)工业企业噪声控制设计规范(gbj87-85)地下工程防水技术规范(gbjl08-87)10kv 及以下变电所设计规范(gb50050-94)供配电系统设计规范(gb50052-95)低压配电设计规范(gb50054-95)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(gb50062-92)建筑物防雷设计规范(gb50057-94)通用用电设备配电设计规范(gb50055-93)民用建筑电气设计规范(jgj/t16 92)工业企业照明设计标准(gb50034 92)工业与民用电力装置的接地设计规范(gbj65-83)过程检测和控制流程图图形符号和文字代号标准(gbj133-1994)城市给水工程项目建设标准(建标1994574号)1.3 设计范围及内容1.3.1 设计范围本工程设计的主要供水范围为xx 县 xx 镇老城区及其拟发展的新城区， 服务面积约为 727.79 公顷，用水普及率为100 ，用水人口达7 万人。1.3.2 设计内容(1) 原水工程： d710 重力自流原水输水管道一条，管道总长约4.2km ；(2) 净水工程：在xx县水厂内扩建一组规模为1.0x10 4m3 /d 的净水构筑物及加药间，并增加相应的工艺及电气设备。(3) xx 县城区配水干管和管网。2. 概况2.1 城市概况xx 县地处鄂西山区向江汉平原的过渡地带，西临举世瞩目的三峡工程所在地宜昌，素有 “西蜀门户、荆襄要冲”之称。县域地处鄂西山区向江汉平原的过渡地带，属中、低山地带，东、东南分别与荆门市、当阳市毗连，南、西南与宜昌县为邻，北同保康、南漳接壤。境内地跨东经110 14111 52，北纬 30 5331 22 之间。东西北长61.3公里，南北宽54 公里。全县总国土面积 1752km 2 。境内有荷当公路、保宜公路、南远公路三条省级公路贯穿全境。城区东距武汉市355km ，西南距宜昌市 116km 。西至三峡国际机场和宜昌长江港运码头90km ，距焦枝铁路当阳站38km 。与宜黄高速公路、远当国防路、宜保路顺利贯通。xx 县历史悠久， 春秋战国时属楚国封地。 西汉建元元年以其临沮水”得名临沮县，东晋隆安末改临沮为高安，北周武成元年(公元 559年)，改高安为 xx ，“ 以其折遥而远置之” ，含“远害近安” 之意。这个吉祥如意的县名一直延引至今。解放后隶属于宜昌地区管辖。xx 县下辖六镇一乡，114 个村，总人口为 20.7 万人。全县国土面积 266.8万亩，其中耕地面积21.84 万亩(水田 13.5 万亩， 旱田 8.34 万亩)，占总面积的 8.31% ；山地面积 199.06万亩，占总面积的 75.75% ；水域面积 21 万亩(河滩近十一万亩 )，占总面积的 7.99% ；其它用地 20.9 万亩。县镇 xx 镇建成区面积为 5km2 ，人口 3.9 万。经过 50 年特别是近 20 年来的发展， xx 综合经济实力日益增强。2003年全县国内生产总值17.53 万元，财政收入11800 万元，城镇居民可支配收入 6575 元，农民人均纯收入2587 元。农业区域性产业体系初显规模，形成了食用菌、桑蚕、优质米和草食畜四大主导产业，新建桑蚕等产业化体系基 本形成，构建了新型建材、绿色食品、矿山化工三大工业支柱产业，新型建 材、食品加工、精细化、森工林化、机械加工、针织服饰六大主导工业产品 系列。以宜昌xx化工有限公司为龙头的磷化工产业、以德中茧丝有限公司为龙头的茧丝产业、 以 xx 星球宜林人造板有限公司和xx 武星装饰板有限公司为龙头的森工林化产业，以宜昌森源集团为龙头的食用菌产业渐成规模。商贸流通、金融服务加快发展，旅游业逐步成为第三产业的龙头。以xx福安车桥有限公司为龙头的机械加工和以xx云台香酒厂为龙头的酒类生产发展强劲，其中酒类生产已达到年产500 吨的生产规模。xx县在湖北省内率先被国家环保总局列为全国生态示范区。xx镇继2001年获得湖北省城镇规划建设管理“楚天杯” 后， 2002年又荣获“ 湖北省园林城市” 称号。进入 21 世纪， xx 县确立了“ 工业立县、绿色富县、项目强县和科教兴县” 的战略，以“ 二次企业” 为核心，通过 510 年的努力，把 xx 建成山区工业强县、绿色经济富县和生态旅游名县。使xx经济、政治、文化发展走在全省山区县市前列。2.2 自然条件2.2.1 气象xx 县属亚热带大陆性季风气候区，气候温和，雨量充沛。光照充足、四季分明。年平均气温1216 ,历年最高气温40.2 ，最低气温 -19；年平均降雨量 10001100毫米，年太阳辐射80107kcal/cm2。由于垂直气候带明显，造成各种复杂的小气候。主要分为沮西山地温凉区，沮中平畈温暖区， 沮东丘陵温和区。 其中三区的年平均温度分别为12.5 13.5 ， 15 16， 13.5 15 。三区的年平均无霜期分别为210220天， 240250天， 230240天。夏天主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。2.2.2 地形、地貌xx 县境内次高山、 丘陵、河谷冲积平原兼而有之。 西北部山地占总面积的 38% ，东部丘陵占总面积的38% ，中部河谷冲积平畈占总面积的231% ， 县内最高海拔1325.1米(太平顶)，最低海拔76米(雷打岩)，平均海拔500 米左右。沮中平畈位于xx中部，北连南漳县的百福头，沿沮河南伸，直至石头 店与当阳的清溪场接壤，低山为主，海拔多在300500米之间，占全县总面积的 23.4 。沮东丘陵位于县域东部，丘陵起伏，缓坡、宽谷、冲畈相间， 岗顶浑固，占全县总面积的37.93 。2.2.3 水文资料xx 县境内地表水有沮河、 漳河、西河(黄柏河)三大流域及其大于20 km 2 承雨面积的 24 条支流，地表水系发达，多年平均径流量7.15 亿 m3。其中沮河流域最大 (沮河流域面积3376km 2)，沮河是沮漳河上游的一条主要支流， 发源于保康县欧店。沮河北自阳坪镇的南襄城入境，向南经旧县镇、xx 镇， 到花林寺镇的雷打岩出境，县境内河段长63km ，流域面积1179km 2 ，自然落差 101m ，河床坡降 16 ，平均宽度150m ，沮河沿岸为冲积平原，海拔150m 左右，宽 1.5 km1.5 km 。九子溪为沮河的支流，据湖北省宜昌市水文水资源勘测局xx水文站提供的九子溪站水文资料显示，2003年九子溪的年迳流量为1.29 108m3，最大流量为 12.70m 3/s，最小流量为 1.18m 3/s，平均流量为 4.07m 3 /s；2002 年九子溪的年迳流量为1.01 10 8m3 ，最大流量为13.45m 3/s ，最小流量为1.93m 3/s ，平均流量为 3.19m 3 /s。2.2.4 工程地质xx 县 xx 城区位于沮河河谷地带， 河流多为宽谷， 两岸滩地及阶地发育、谷坡较缓。城区北部表层为粉砂质土，厚1.80 3.00 米、下部为砂砾石层及红色砂岩，其承载力为10 30mpa ：城区南部表层为粘性土，厚2.0 4.3 米，其下为砂砾层，深6.0 9.0 米，其承载力为12 40mpa 。2.2.5 地震xx 县地震基本烈度为度，设计按度进行抗震设防。2.3 供水现状及存在问题2.3.1 供水现状城区现有一座水厂，位于沮河东岸的螺祖路，占地面积 1.6ha ，制水能力为 1.8x10 4m3/d。水厂以沮河河漫滩地下潜流水为水源， 在沮河西岸、 一桥以北采用大口井取水，后经泵站输送至自来水厂，净水厂的净水工艺为絮凝池 沉淀池 滤池 加氯 清水池，水厂清水池标高144.4米，净化后的水依重力流将水送至城区大部分地区。另外厂内设有泵站一座，向城西高区(地面高程 130 米左右)供水，供水压力为0.620.64mpa，日供水约 1000m 3/d。目前 xx 县城区人口约 3.9 万人，2003 年用水量为 283.3 万 m3 ，平均日综合 用 水 量 200l/cap.d 。 其 中 工业 占 10 ， 人均 综 合 生活 用 水 量125l/cap/d( 平均日)，工业用水重复利用率 30。给水干管呈中心环加放射状，干管沿北门路 东庄坪大道 南门路 解放路布置。干管管径 dn300 dn500 。城区 dn100 以上给水管总长为 27496米。2.3.2 存在问题.原水水量不足： 现状取水大口井已经建成使用二十余年，现有取水工程供水能力仅为1.5104 m3 /d，枯水季节取水量严重不足， 直接影响到供水安全，在一定程度上制约了城市发展。.原水水质较差： 水厂取自近岸潜流水， 由于城区段沮河水质已遭受到城市污水的污染，河水中的氮、磷等指标超标，其不良的水质将影响人民的身体健康，群众反映较为强烈。.净水厂的制水能力不足：现有水厂的制水能力仅1.8x10 4m3 /d，制水工艺简陋，不能满足县城城市建设不断发展的需要。.供水管网不完善：现状城区输配水管网布局不合理，管径普遍偏小， 枝状管网的供水安全性较差，管材多为混凝土管和灰口铸铁管，管网的漏失率高，供水管道未敷设至近期即将开发的工业园区、教育小区等。因此，目前xx县水厂的供水量和出厂水水质，远不能满足已建成区范围内用水的需要，在一定程度上影响着城区的建设和发展。综合以上xx水厂供水现状和存在问题，进行xx县供水系统改扩建工程迫在眉睫，急待解 决。实施 xx 县 xx 城区给水系统改造工程， 可有效改善原水水质， 降低了运行费用，经营成本降低高达15.3 、可望减少财政补贴、减轻人民群众和工矿企业的负担。3. 需水量预测及建设规模的确定3.1 总体规划摘要 规划期限近期： 1996 年 2000 年远期： 2001 年 2010 年 城区规模近期： 2000年总人口为 6 万人，用地 677.17公顷。其中 xx 镇组团为5 万人，规划用地 556.17 公顷；“三线”厂矿区组团为 1 万人，规划用地 120.43公顷。远期： 2010 年总人口为 8.1 万人，规划用地 855.14 公顷。其中“ 三线”厂矿区组团为 1.1 万人，规划用地127.35公顷； xx 镇组团 7 万人，规划用地 727.79 公顷。3.2 预测基础数据3.2.1 设计年限设计年限：2010 年3.2.1规划人口2003 年建成区面积500 公顷，用水人口3.97 万人，年供水量283.3 万m3。2010 年城区规划建设用地面积为727.79 公顷，规划人口7 万人。3.3 需水量预测城市需水量预测涉及的因素较多，本报告拟采用分项用水量指标法、城市单位建设用地综合用水量定额指标法和人均综合用水量定额指标法对xx县城区的需水量进行预测。 分项用水量指标法生活需水量：居民生活用水量标准采用220l/cap .d，城区规划人口为 7万人，则生活需水量为70.22=1.54 104m3/d。工业需水量： xx 县的工业有新型建材、绿色食品、矿山化工等，现有的工业用水量约为0.5104 m3 /d，预测 2010 年工业用水量为1.0104m3 /d。其它用水量：含市政浇洒绿化用水量和漏耗，约占生活和工业用水量的20% ，为 (1.54+1.0) 1.20=0.30 104 m3/d。则 xx 县的总需水量为： (1.54+1.0+.03)104m3/d=2.84 104 m3/d。 城市单位建设用地综合用水量定额指标法xx 县 xx 城区城市建设用地为727.79公顷，城市给水工程规划规范(gb50282-98)中 提出 的 小 城 市 单 位 建 设 用 地 综 合 用水 量 指 标 采 用0.40.8 104 m3 /km 2.d，根据 xx 县 xx 城区建设现状及发展的势头，确定单 位建设用地综合用水量指标为0.40 104 m3 /km2 .d，则城区的需水量为：0.40 7.2779=2.91 10 4m3/d。 人均综合用水量定额指标法人均综合用水量指标主要根据城市给水工程规划规范，并适当结合现状用水量，确定人均综合用水量指标400 升/人.天。xx 县 xx 城区规划人口为7 万人，则需水量为70.40=2.8 104 m3/d。上述三种方法预测结果相近， 因此预测具有较高的可信度。 因此确定 xx县最高日用水量2.8104 m3 /d。此预测结果与可研报告批复规模一致。3.4 建设规模的确定本次 xx 县 xx 城区供水系统改扩建工程需水量预测到2010 年，需水量为最高日用水量2.8104m3/d 。因此本次设计确定建设规模为在现状水厂1.8 104m3/d 制水能力的基础上扩建1.0104m3/d，使扩建后水厂总规模达到2.8 104m3/d。4. 工程目标4.1 设计规模目标xx 县 xx 城区供水系统改扩建工程，设计规模为 2.8104m3/d，其中含现有生产规模 1.8104m3/d，实施扩建规模为 1.0104m3/d。水源为九子溪，取水点设在九子溪调节池处。4.2 设计内容及实施年限目标4.2.1 设计内容 原水输水管道：设计规模为2.8104 m3 /d。 净水厂工程：扩建规模1.0104 m3 /d。完 善城 区 管网 ， 提高 供水 安 全 性 ， 设 计 配 水 管 网的 能 力 为2.8 104m3/d(k h 1.6) ，供水普及率 100 。4.2.2 实施年限目标本供水工程的工艺设计为常规处理，主要工程量为原水输水管道1 条， 净水构筑物有：孔室絮凝斜管沉淀池、虹吸滤池、清水池、加药间及供配电设备等，拟定的建设期为一年。4.3 水量、水质、水压目标水量：xx 县 xx 城区供水系统改扩建工程水量规模为2.8 x10 4m3/d( 含现有 1.8 x10 4 m3/d 生产能力 )。水质：出厂水水质应符合国家规定的 “生活饮用水卫生标准” (卫生部 2001年 6 月 1 日实施)。水压：净水厂内清水池内的设计水位为147.05m ，xx 县 xx 城区的地面高程多在 107m 108m左右，可满足城区内大部分用水点的自由水头不小于28m( 规范要求值 )。局部高地可经现有的泵房加压后供给。5. 取水工程设计5.1 水源在本工程可行性研究报告中，对沮河水、 九子溪渠道取水和九子溪电站调节池取水等方案进行了详细的比较，推荐水源为沮河的支流九子溪，取水 点设在九子溪电站现有的调节池处，取水口位于城市以北约4km 处。湖北省发展和改革委员会对xx 县xx 城区给水系统改造工程可行性研究报告批复的内容为：原则同意以九子渠调节池为供水水源，取水方式为取水头直接由调节池取水， 原水采用一条全长4112 米的 dn700pe管道重力输送到净水厂。由于九子溪汇水面积大，汇水面积内植被保持完好，沿线多为山地，交通不便，尚无工业企业，水质未受到污染，水量充沛，为一理想的取水水源。因此，本初步设计确定本次供水工程取水水源为九子溪，取水点九子溪电站现有的调节池处。5.2 水量据湖北省宜昌市水文水资源勘测局xx 水文站提供的九子溪站水文资料显示， 2003 年九子溪的年迳流量为1.29 108 m3，2002 年九子溪的年迳流量为 1.01 108m3 ，根据取水许可，xx 县自来水公司每年可从电站取水1000 104m3 。xx水厂最高日需水量2.8x10 4m3 /d， kd 1.7 ，按 7水厂自用水考虑，水厂每年需水量643 104m3，该水源完全能满足用水需要。5.3 取水井设计本设计在紧邻九子溪电站调节池西侧设置取水井，取水井尺寸为bxlxh=3.8x5.3x5.6m，取水井与调节池之间通过d720x9钢管相接， 管中心高程153.397m( 黄海高程，下同)，取水井出水管采用d720x9钢管，接d710mmpe原水输水管道，在出水管道进口端设置dn700mm圆形手动闸门，可在一定范围内调节水量，并在取水井内设置检修闸槽，以便在发生事故时进行检修。5.4 原水输水管道设计5.4.1 设计原则依据本工程可行性报告所确定的原则，原水输水管道采用一根d710输水管道，为保证供水安全，保留现有水厂在沮河处的取水设施，经核算，现状取水设施的取水量占扩建后水厂需水量的64.3 ，基本满足规范要求。因此，本初步设计的原水输水管道采用单条d710mm pe管 道 。 原水输水管道的设计原则如下：(1) 尽量缩短输水